Dynamic equilibrium: equal rates, continuing reactions
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| reversible reaction/rɪˈvɜːsɪbl rɪˈækʃn/ | تفاعل عكسي |
| equilibrium/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | اتزان |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- يمكن أن يظهر وعاء تفاعل مغلق تركيباً ثابتاً بينما لا تزال الجسيمات تتفاعل في كلا الاتجاهين. مساواة السرعات تحافظ على الكمية الإجمالية دون تغيير.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- عندما يحدث تفاعل عكسي في جهاز يمنع هروب المتفاعلات والنواتج، يُحقق التوازن عندما تحدث التفاعلات الأمامية والعكسية بنفس المعدل تماماً. الحالة ديناميكية: كلا الاتجاهين يستمران. عند ظروف ثابتة تظل كميات المتفاعلات والنواتج ثابتة، لكنها لا تشترط المساواة. النظام المغلق يمنع فقدان المادة؛ لكنه لا يمنع بالضرورة نقل الطاقة للحفاظ على درجة حرارة محددة.
- التوازن: حالة تساوي فيها سرعات التفاعل الأمامي والعكسي؛ التفاعل العكسي: تفاعل يمكن لنواتجه التفاعل لإعادة تكوين المتفاعلات الأصلية.
Which pair must be equal at dynamic equilibrium?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Equilibrium is dynamic: forward and reverse reactions continue at EQUAL RATES, so concentrations stay constant. The concentrations themselves are usually unequal, and equal masses are irrelevant.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- بدءاً من الغالبية العظمى من المتفاعلات، قد تكون السرعة الأمامية مرتفعة بينما تكون السرعة العكسية منخفضة في البداية. مع تراكم النواتج، يصبح التفاعل العكسي ممكناً بشكل متكرر حتى تتطابق السرعات تحت النموذج المذكور. يجب أن يظهر رسم بياني لمعدل التفاعل تقارباً نحو نفس المعدل غير الصفري. يمكن أن يتسطح الرسم البياني للتركيز عند كميات مختلفة من المتفاعلات والنواتج. حدد أي كمية تقع على المحور قبل ادعاء أن منحنيين يجب أن يلتقيان.
- استخدم نموذج عد جسيمات أصيل أو بيانات مقدمة بظروف ثابتة ولا فقدان للمادة. عد الأحداث الأمامية والعكسية خلال فترات زمنية متساوية. يعطي الفرق تغيراً صافياً لنموذج A ⇌ B بمعدل واحد لواحد. لا تبني apparatus كيميائي مغلق ومسخن لإظهار الفكرة؛ تتطلب ترتيبات العرض المدرسي الآمنة احتواءً معتمداً وتحكمًا في درجة الحرارة. يوضح النموذج العدّي التوازن دون إثبات قانون معدل كيميائي حقيقي معين.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معطيات: في نموذج مغلق A ⇌ B، تحدث 18 أحداث أمامية و18 أحداث عكسية خلال ثانية واحدة. التغير الصافي لـB = 18−18=0 على الرغم من حدوث 36 أحداث تفاعل. إذا بقي متوسط عدد جسيمات A هو 70 وجسيمات B هو 30، فإن هذه الكميات غير المتساوية متوافقة مع الاتزان. في فترة زمنية سابقة حيث حدثت 20 أحداث أمامية و12 أحداث عكسية، يزداد B الصافي بمقدار ثمانية ولا يزال النموذج لم يصل بعد إلى الاتزان.
في نموذج A ⇌ B واحد لواحد، تحدث 22 أحداث أمامية و22 أحداث عكسية خلال ثانية واحدة. أوجد التغير الصافي في عدد جسيمات B. استخدم نفس التسلسل: كميات معطاة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير.
In a one-to-one A ⇌ B model, 22 forward and 22 reverse events occur in one second. Find net change in B count.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 0 particles. Known: 22 forward and 22 reverse events per second in a 1:1 A-B model. Net change in B = forward - reverse = 22 - 22 = 0 particles per second. Thirty-six events occur while the count stands still - that is "dynamic".
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- الكميات الثابتة لا تعني أن الجسيمات ساكنة أو توقف التفاعل. يمكن أن يكون النظام المفتوح ذو التدفق المستقر أيضاً له كميات مقاسة ثابتة، لذا فإن الثبات وحده لا يثبت توازن نظام مغلق. تساوي الكتلة والتركيز وعدد الجزيئات ليس هو التساوي المطلوب: بل السرعات. تنبؤات تغيير الظروف تُدرَّس منفصلة فقط للمستوى الأعلى (Higher).
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
في الاتزان الديناميكي، تتوقف كلا التفاعلات الكيميائية. هذا الادعاء خاطئ: الاتزان الديناميكي يعني أن التفاعلات تستمر في العمل في الاتجاهين بمعدلات متساوية. يستمر كل شيء على المستوى الجزيئي؛ فقط التغير الصافي الملحوظ يساوي صفرًا.
التوازن الديناميكي: معدلات متساوية، تفاعلات مستمرة: عند البدء بمواد متفاعلة بشكل رئيسي، قد تكون معدل التفاعل الأمامي مرتفعاً بينما يكون المعدل العكسي منخفضاً في البداية. مع تراكم النواتج، يصبح التفاعل العكسي ممكنًا بشكل متكرر حتى تتساوى المعدلات تحت النموذج المذكور. يجب أن يُظهر رسم بياني لمعدل التفاعل تقاربًا نحو نفس المعدل غير الصفري. يمكن أن يستقر الرسم البيائي للتركيز عند كميات مختلفة من المواد المتفاعلة والنواتج. حدد الكمية الموجودة على المحور قبل الادعاء بأن منحنيين يجب أن يلتقيا.
At dynamic equilibrium both chemical reactions have stopped.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Dynamic equilibrium means the reactions keep running in both directions at matching rates. Everything continues at the particle level; only the observable NET change is zero.
A state with equal forward and reverse reaction rates: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
equilibrium means A state with equal forward and reverse reaction rates.